高中物理解题方法——图像法

发表时间:2020/5/13   来源:《中国教师》2020年2期   作者:梁建华
[导读] 选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键。
         选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键。方法是否合适决定了解题能否顺利进行以及解题的简捷程度。例如,图像法、模型法、类比法、隔离法、等效法、极限法等。对于图像,新课标中有这样的要求:能运用几何图形、函数图像进行表达、分析,在高考中有直接利用图像或间接利用图像求解的物理问题。在近几年高考试题中均把物理图像作为重要的考查内容,从不同的侧面考查考生观察分析、收集信息、推理判断、作图处理数据和用图像解决物理问题的能力,所以正确运用图像,是备考的重要课题。下面就把高中物理中常出现的图像加以简单概括总结。
一、振动图像和波的图像
         振动是一个质点随时间的推移而呈现的现像,波动是全部质点联合起来共同呈现的现像.
         简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同,二者的图像有相同的正弦(余弦)曲线形状,但二图像是有本质区别的.见表:

二、运动图像
1、运动图像包括速度图像、位移图像、加速度图像.对学生的要求是能通过坐标轴及图像的形状识别各种图像,知道它们分别代表何种运动,如图1(a)、(b)、(c)所示分别为v-t图像、s-t图像和a-t图像.
        
         图1
         其中:①是匀速直线运动,②是初速度为零的匀加速直线运动,③是初速度不为零的匀加速直线运动,④是匀减速直线运动.
2、明确图像与坐标轴、图像与图像之间的交点的物理意义.
如图2(a)中,图线与纵轴的交点M表示开始计时时,物体有初速度v0;如图2(b)中,图线与横轴的交点N表示物体做正向减速运动时所到达的最大正向位移的时刻;如图2(c)中,两图线甲、乙的交点E表示甲、乙两物体运动速度相同的时刻及速度,如图2(d)中,两图线A、B的交点F表示物体A追上物体B的位移和时间.
        
         图2
         3、明确各图像间的对应关系,从位移图像上比较速度的变化;从速度图像上,确定位移的大小;从速度图像上比较加速度的大小等.
三、理想气体的P—V图像、V—T图像、P—T图像
         1、一定质量的气体发生等温变化时的P—V图像如图3所示。图线的形状为双曲线。由于它描述的是温度不变时的P—V关系,因此称它为等温线。画出P—1/V图像如图4示,图线的形状是通过原点的直线,斜率越大温度越高,T1<T2
        
         2、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程,叫做等压过程,表示变化过程的V—T图像称为等压图像. 一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线如图5所示,其压强的大小关系是P3>P2>P1。
         3、气体在体积不变的情况下,发生的状态变化过程,叫做等容过程。表示该过程的P—T图像称为等容图像. 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图6所示,其体积的大小关系是V3>V2>V1。
        
        
        
        
        
        

四、直流电路中的两种图像
         伏安特性图线,简称图线,在电学实验和电路计算中都很重要。图线有电源的和电阻的两类。
         1、两类图线
         在测电源的电动势和内电阻实验中,给出了电源的图线,在测小灯泡的电阻实验中,给出了电阻的图线,电路图和图线分别如下:
        
        
        
        
        
        
        
         2、两类图线的区别
         (1)、截距不同
         图7中纵截距U=E,横截距
         图8中横纵坐标都为零,电阻线必过(0,0),这是描绘小灯泡伏安特性线的关键。
        
        
        
        
        
        
        
        
        
         (2)、斜率k的物理意义不同。斜率的求法为任意两点纵坐标之差与横坐标之差的比值,即,图7中k的大小表示电源内阻,图8中k表示外电阻的阻值。
         (3)、决定因素不同。电源的图线由电源决定,与外电路无关;电阻的图线由电阻决定,与电源无关。
五、结束语
         从上面的叙述中可以看出,图像在物理中如果掌握得好,可以使问题简单、直观,还可启发学生的解题思路,培养学生的思维能力,更容易使学生理解问题的实质。以上只是对高中物理常出现的图像问题做了简单的概括总结,如有不妥之处,恳请指正批评。
        






投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: